可再生能源制氢方法的研究

这项最新研究发表在杂志上可持续能源技术和评估包括四个不同的深入研究和分析solar-to-hydrogen(某事)和光伏电解方法在荷兰,关于他们的功效。

研究:在荷兰的分析photon-driven solar-to-hydrogen生产方法。图片来源:Nguyen Quang Ngoc东京

这是一个事实,即金融约束和稀缺的自然资源的可用性是一个主要障碍的路径可再生能源方面的进步。而且,photon-driver氢生成过程并没有被显式地大规模实现。

然而,基本需要氢储能是不可否认的,和荷兰的所有其他欧洲国家排名榜首,制造氢。深入研究关于氢的生产是至关重要的一个可持续发展的环境在未来。

方法和属性

有关文学的研究包括一个分析TRL (TRL),逐步降低氢气成本(LCOH),和其他基本和必要的标准。对所有技术,LCOH决定,据推测,他们离网。

示意图的PC-WS氢生产(左)和PEC-WS生产(右)。PC-WS生产的H₂和O₂以所谓的“灯笼裤”的地方。这是一个塑料盒中,所有的粒子都包含,而光可以穿透。yabo214PEC-WS PV-Electrolysis是不同的,因为它是一种生产方法,通过一个集成的太阳能电池板直接产生氢气。图片来源:Frowijn l S et al .,可持续能源技术和评估

美元每公斤的数字是H₂。记住金融和技术方面的研究中,最常见的材料/半导体和光电催化剂用于LCOH计算。亚博网站下载

多准则分析(MCA)

MCA包含升级潜力等因素,安全隐患,和最小测试稳定的操作时间(MTSOT)。安全隐患包括爆炸由于水溢出,而碳含量积累负责的碳足迹…因为荷兰已经产生大量的氢气,过渡到更生态氢代应该可行的扩张。因此,高档潜力是用来确定哪些某事过程能够产生大量的氢气。

PV-electrolysis示意图:间接制氢方法,首先通过光伏电池发电,电能是利用在电解槽生产氢。图片来源:Frowijn l S et al .,可持续能源技术和评估

在最新的研究模型和利益相关者

这项研究发表在《主要包括分析两种类型的photon-driven PV-Electrolysis标准流程的制氢方法。两个进程包括光化学水分裂和bio-photolysis。两种类型称为光化学分解水的光电化学(PEC-WS)以及光催化WS (PC-WS)。另一方面,PV-electrolysis涉及利用光伏电力作为电解槽生产氢。右先生和他的团队的最新研究涉及的开发模型包括所有必要的技术和经济性能评估的约束……

为本研究定义利益相关者包括短期投资者,有远见的投资者,和绿色的投资者。这个选择这样一个复杂的模型将各种因素是唯一可能的方式准确地分析某物合成方法。模型的假设选择从詹姆斯等人的研究论文和沙等。

最新研究成果

最新的研究,如前所述,利用MCA,在这是某事的效率的一个重要因素。所有流程的效率进行了计算研究。PEC-WS有某事的效率10.6%,PC-WS,菲律宾(直接Bio-photolysis)和紧急后备(间接Bio-photolysis)被发现效率值的0.4%,2.00%,和1.0%,分别。

最基本的因素LCOH值而工业决策很重要。的LCOH PV-electrolysis被发现9.31美元/ kgH₂,19.98美元/ kgH的价值₂和18.45美元/ kgH₂被发现PEC-WS和菲律宾。IBP LCOH 36.39美元/ kgH的价值₂菲律宾的两倍,和成本分析,菲律宾的是一样的。

安全计划包括消防安全设备的可用性和气体泄漏检测机制。app亚博体育研究的工业扩张PV-electrolysis被发现是可控的,按Ottone et al。[82]。尽管一些额外支出分离组件的电力系统可以设想,需要一个相当广阔的空间。

LCOH PV-electrolysis某事的分解方法。值给出了美元/ kgH₂在圆形的百分比作为LCOH总额的一部分。图片来源:Frowijn l S et al .,可持续能源技术和评估

下一步是关键MCA结果宣布PV-electrolysis最适合所有三个利益相关者短期投资者,绿色投资者,得分0.8,和有远见的投资者,分别为0.68和0.62。

发现的问题是关于基于藻类的氢合成由于氧敏感性。这将导致损失的整个运营抑制在不到一分钟。这是藻类物种,特别是麻烦但是少所以蓝藻,独特的创造氢。

简而言之,技术和经济方面作了详细研究和性能评估的所有流程。PV-electrolysis宣布与菲律宾经济的最合适的选择是最可行的选择。关于这些方法由于相当多的知识差距,建议继续深入研究这些技术来实现这些工业在全球舞台。

引用

Frowijn, l·S。& van袍,w . g . (2021)。在荷兰的分析photon-driven solar-to-hydrogen生产方法。可持续能源技术和评估。https://www.亚博老虎机网登录sciencedirect.com/science/article/pii/S2213138821006457

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